Il nucleo originario della raccolta, che fin dal 1862 costituiva la Galleria Comunale di Fabriano, fu trasferito dalla sede municipale al Palazzo Vescovile nel 1912. In quella occasione venne ampliato con la collezione di arazzi di manifattura fiamminga dei secoli XVI e XVII e la raccolta di dipinti di scuola fabrianese del XIV secolo proveniente dal Capitolo della Cattedrale. Dedicata a Bruno Molajoli, Direttore Generale delle Belle Arti negli anni sessanta, la pinacoteca è oggi conservata al primo piano del quattrocentesco complesso monumentale "Ospedale di S. Maria del Buon Gesù" di stile tardo gotico. I dipinti, esposti in cinque sale seguendo un ordine cronologico, rappresentano un esplicativo esempio della produzione pittorica fabrianese e centro-appenninica dal '200 al '500. Di particolare interesse alcuni affreschi romanici tra cui spicca una Crocifissione della seconda metà del XIII secolo, opera del cosiddetto Maestro di Sant'Agostino; alcune straordinarie tavole di Allegretto Nuzi (1315-1373 c.); la Dormitio Virginis di Antonio da Fabriano (not. dal 1451 al 1489) di cui restano due grandi affreschi (1480) nell'ex Refettorio di San Domenico; alcuni gruppi scultorei in legno della fine del XIV secolo; la Crocifissione del Maestro di Fossato (XV secolo); la Natività di Simone De Magistris (1534 o 38-1612) e la Madonna del Rosario di Orazio Gentileschi.

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